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利用 IC 負(fù)載開關(guān)的特性安全地將功耗降至最低

2513691 2022-11-25 | pdf | 282.37KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

為了最大限度地降低功耗，通常使用一個(gè)簡(jiǎn)單的 MOSFET 來控制未使用電路的電源。然而，更好的選擇是使用負(fù)載開關(guān)，因?yàn)樗哂蓄~外的功能來處理電源軌管理的許多微妙和變幻莫測(cè)的情況。為了最大限度地降低功耗，通常使用一個(gè)簡(jiǎn)單的 MOSFET 來控制未使用電路的電源。然而，更好的選擇是使用負(fù)載開關(guān)，因?yàn)樗哂蓄~外的功能來處理電源軌管理的許多微妙和變幻莫測(cè)的情況。負(fù)載開關(guān)提供了來自多個(gè)供應(yīng)商的一系列性能參數(shù)和額定值，這使得應(yīng)用程序優(yōu)先級(jí)和可用部件之間能夠很好地匹配。負(fù)載開關(guān)提供了來自多個(gè)供應(yīng)商的一系列性能參數(shù)和額定值，這使得應(yīng)用程序優(yōu)先級(jí)和可用部件之間能夠很好地匹配。本文將簡(jiǎn)要討論 IC 和電路斷電概念，然后介紹合適的負(fù)載開關(guān)選項(xiàng)及其使用方法。本文將簡(jiǎn)要討論 IC 和電路斷電概念，然后介紹合適的負(fù)載開關(guān)選項(xiàng)及其使用方法。掉電選項(xiàng)掉電選項(xiàng)通過暫時(shí)關(guān)閉不需要的功能來最小化功耗是一種標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)策略。出于這個(gè)原因，許多 IC 都具有用戶導(dǎo)向的超低功耗靜態(tài)模式。通過暫時(shí)關(guān)閉不需要的功能來最小化功耗是一種標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)策略。出于這個(gè)原因，許多 IC 都具有用戶導(dǎo)向的超低功耗靜態(tài)模式。然而，將 IC 置于靜態(tài)模式只會(huì)關(guān)閉 IC 而不會(huì)關(guān)閉相關(guān)電路，其中包括其他功耗無源器件（主要是電阻器）以及晶體管等有源分立器件。因此，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常求助于簡(jiǎn)單的 MOSFET 來為要關(guān)閉的整個(gè)子部分提供電源。然而，將 IC 置于靜態(tài)模式只會(huì)關(guān)閉 IC 而不會(huì)關(guān)閉相關(guān)電路，其中包括其他功耗無源器件（主要是電阻器）以及晶體管等有源分立器件。因此，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常求助于簡(jiǎn)單的 MOSFET 來為要關(guān)閉的整個(gè)子部分提供電源。即使可以通過啟用控制線關(guān)閉電源（LDO 或開關(guān)）以降低其負(fù)載子電路的空閑模式功耗，也可能需要此 MOSFET。原因是雖然節(jié)電效果顯著，但許多電源即使在關(guān)斷模式下的漏電流也相對(duì)較大，因此節(jié)電可能并不充分。即使可以通過啟用控制線關(guān)閉電源（LDO 或開關(guān)）以降低其負(fù)載子電路的空閑模式功耗，也可能需要此 MOSFET。原因是雖然節(jié)電效果顯著，但許多電源即使在關(guān)斷模式下的漏電流也相對(duì)較大，因此節(jié)電可能并不充分。盡管使用尺寸合適的 MOSFET 作為電源軌開/關(guān)開關(guān)確實(shí)有效，但 MOSFET 單獨(dú)提供的能力和功能是微不足道的，而且通常無法支持其他開/關(guān)開關(guān)要求。此外，電路設(shè)計(jì)人員必須為 MOSFET 提供合適的柵極驅(qū)動(dòng)器，這成為“待辦事項(xiàng)”列表中的另一項(xiàng)，因此增加了設(shè)計(jì)復(fù)雜性、時(shí)間、空間和成本。盡管使用尺寸合適的 MOSFET 作為電源軌開/關(guān)開關(guān)確實(shí)有效，但 MOSFET 單獨(dú)提供的能力和功能是微不足道的，而且通常無法支持其他開/關(guān)開關(guān)要求。此外，電路設(shè)計(jì)人員必須為 MOSFET 提供合適的柵極驅(qū)動(dòng)器，這成為“待辦事項(xiàng)”列表中的另一項(xiàng)，因此增加了設(shè)計(jì)復(fù)雜性、時(shí)間、空間和成本。負(fù)載開關(guān)提供“一體式”解決方案負(fù)載開關(guān)提供“一體式”解決方案更好的方法是使用“負(fù)載開關(guān)”IC，它是一個(gè)導(dǎo)通元件 MOSFET，加上微型封裝中的額外電源管理功能。大多數(shù)負(fù)載開關(guān)只有四個(gè)引腳，輸入電壓、輸出電壓、邏輯電平啟用和接地各一個(gè)（圖 1）。更好的方法是使用“負(fù)載開關(guān)”IC，它是一個(gè)導(dǎo)通元件 MOSFET，加上微型封裝中的額外電源管理功能。大多數(shù)負(fù)載開關(guān)只有四個(gè)引腳，輸入電壓、輸出電壓、邏輯電平啟用和接地各一個(gè)（圖 1）。圖 1：基本負(fù)載是一個(gè)四端器件，它將 MOSFET 和 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器組合在一個(gè)易于使用的封裝中。（圖片來源：圖 1：基本負(fù)載是一個(gè)四端器件，它將 MOSFET 和 MOSFET 驅(qū)動(dòng)器組合在一個(gè)易于使用的封裝中。（圖片來源：德州儀器